СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОЙ ИСКУССТВЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЕГКИХ Российский патент 2005 года по МПК A61H31/00 A61H31/02 

Способ относится к области медицины и может быть использован в реаниматологии при лечении больных с острой дыхательной недостаточностью, требующих проведения длительной искусственной вентиляции легких (ИВЛ).

В настоящее время наиболее распространенной методикой длительной ИВЛ является вентиляция методом вдувания. Аппараты вдувания отличаются высокой надежностью, просты и удобны в работе, оснащены микропроцессорами. Медицинская промышленность выпускает огромное количество разнообразных респираторов вдувания. Вентиляция легких современными респираторами вдувания, как правило, задается установкой 7-10 параметров. Выбор части из них (минутного объема вентиляции (MOB), дыхательного объема (ДО), частоты дыхания (ЧД)) подробно описан в литературе. Выбор других параметров (скорости и формы потока на вдохе (F), соотношения вдоха к выдоху, длительности инспираторной паузы (T_плато), величины положительного давления в конце выдоха (ПДКВ), инспираторного давления в режиме, регулируемом по давлению (Р_PC), давления поддержки (Р_PS)) в современной литературе освящен крайне недостаточно. В настоящее время врачи не располагают технологией комплексной настройки всех параметров современной ИВЛ. Сложившаяся ситуация привела к тому, что возможности современных респираторов используются не в полной мере.

Вместе с тем правильный выбор параметров респираторной поддержки во многом определяет ее эффективность и результаты. ИВЛ призвана не только нормализовывать газообмен в легких, но и, являясь достаточно грубым вмешательством в механизмы регуляции жизненно важных процессов, должна как можно меньше повреждать их. То же, хотя и в меньшей степени относится к вспомогательной вентиляции легких [Кассиль В.Л., Лескин Г.С., Выжигина М.А. Респираторная поддержка. - М., 1997. - С.195].

В связи с этим требуется доработка способов принудительной и вспомогательной вентиляции легких с целью снижения их отрицательного влияния на пациента.

Используется 2 основных метода ИВЛ автоматическими респираторами вдувания: вентиляция, контролируемая (регулируемая) по объему, и вентиляция, контролируемая (регулируемая) по давлению.

Оба метода вентиляции имеют плюсы и минусы по сравнению друг с другом. Основным преимуществом вентиляции, регулируемой по объему, является гарантированная настройками респиратора стабильность дыхательного объема. При объемном способе искусственного дыхания легче достигается стабильность минутного объема вентиляции, чем при вентиляции, регулируемой по давлению. Это утверждение справедливо как для принудительной вентиляции легких, так и для вспомогательной. При объемном способе вентиляции реже возникают такие расстройства вентиляции, как гипервентиляции, гиповентиляция, волюмотравма.

Однако вентиляция в объемном режиме не лимитирует давление в дыхательных путях, в связи с этим существует вероятность его неконтролируемого роста вплоть до развития баротравмы легких.

В противоположность этому вентиляция легких, регулируемая по давлению, ограничивает давление в дыхательных путях величинами установленных инспираторного давления или давления поддержки. В связи с этим основным преимуществом вентиляции легких, регулируемой по давлению, перед объемной вентиляцией является меньший риск развития баротравмы легких. К тому же ограничение давления на вдохе способствует снижению частоты возникновения отрицательных гемодинамических реакций. Поэтому вентиляция, регулируемая по давлению, широко используется как во время принудительной, так и во время вспомогательной вентиляции легких в ситуациях, когда требуется снижение внутригрудного давления и профилактика баротравмы легких (нестабильная гемодинамика, высокое внутричерепное давление, острое повреждение легких).

В настоящий момент при проведении вентиляции, регулируемой по объему, трудности представляет:

1) установка оптимальной скорости потока на вдохе;

2) установка оптимального уровня положительного давления в конце выдоха (ПДКВ), который бы оказывал максимальное антиотечное, антиателектатическое действие и при этом не вызывал бы баро-, волюмотравмы и депрессии гемодинамики;

3) установка оптимальной длительности инспираторной паузы;

4) установка оптимальной формы кривой скорости потока на вдохе.

При проведении вентиляции, регулируемой по давлению, основные трудности представляет:

1) установка оптимального инспираторного давления и (или) давления поддержки, которые бы обеспечивали нормовентиляцию и дыхательный комфорт пациента;

2) установка оптимального уровня положительного давления в конце выдоха (ПДКВ), который бы оказывал максимальное антиотечное, антиателектатическое действие и при этом не вызывал бы баро-, волюмотравмы и депрессии гемодинамики.

Наиболее часто стартовым методом ИВЛ является вентиляция, регулируемая по объему. Это делается в целях безопасности пациента, поскольку вентиляция, регулируемая по объему, обеспечивает пациента гарантированным минутным объемом вентиляции, что особенно актуально в ближайшем постагрессивном периоде (после операции, наркоза, реанимации, повреждения органов и систем организма в результате заболевания или травмы).

Настройка респиратора в режиме вентиляции легких, регулируемой по давлению, производится на фоне ИВЛ, регулируемой по объему. В связи с этим известные способы проведения ИВЛ всегда содержат описание настройки респиратора в режиме, регулируемом по объему, и не всегда - в режиме, регулируемом по давлению.

Известен способ расчета параметров ИВЛ [Кассиль В.Л., Лескин Г.С., Выжигина М.А. Респираторная поддержка. - М. - 1997. - С.195-204], по которому:

а) больного взвешивают, рассчитывают дыхательный объем (ДО) по формулам:

б) вносят найденную величину ДО и стандартную величину частоты дыхания (8-14 в мин) в меню настроек респиратора;

в) изменяя частоту дыхания, выбирают минутный объем вентиляции (MOB), обеспечивающий дыхательный комфорт пациента;

г) рассчитывают поток газа на вдохе (F, л/мин) по формуле:

д) изменяя длительность инспираторной паузы и форму кривой вдоха, выбирают отношение вдоха к выдоху (I/Е), при котором РаО₂/FiO₂ максимально;

е) устанавливают минимальную фракцию кислорода во вдыхаемой смеси (FiO₂), обеспечивающую РаО₂ более 100 мм рт.ст., SaO₂ - 95-96%.

Способ имеет недостатки:

1) не учитывается рост, должная и избыточная массы пациента, возраст, в связи с чем имеется высокая вероятность развития баротравмы и волюмотравмы у больных с избыточной массой тела и у пожилых;

2) не учитывается уровень среднего давления в дыхательных путях пациента, что может приводить к его избыточному неконтролируемому росту;

3) не учитывается растяжимость легких и грудной клетки, что может приводить к подъему среднего давления в дыхательных путях и максимального давления на вдохе;

4) в качестве критерия оксигенации используется определение PaO₂ и SaO₂ - инвазивные и дорогостоящие процедуры, не дающие информацию в реальном режиме времени (on line), их нельзя повторять сколько угодно часто;

5) не учитываются данные пульсоксиметрии (определение SpO₂) как критерия оксигенации;

6) не учитываются данные капнографии как критерия адекватности вентиляции;

7) расчетные величины скорости потока на вдохе (F) для пациентов с высокой растяжимостью легких являются заниженными, а для пациентов с низкой растяжимостью - завышенными;

8) не предусмотрена методика расчета инспираторного давления в режиме, регулируемом по давлению (Р_PC);

9) не предусмотрена методика расчета величины положительного давления в конце выдоха (ПДКВ).

Наиболее близким к заявляемому является способ определения параметров ИВЛ [Марино П. Интенсивная терапия. - М. - 1998. - С.348-350], по которому:

а) больного взвешивают, рассчитывают дыхательный объем (ДО) по формулам:

б) рассчитывают минутный объем вентиляции по формуле:

в) рассчитывают частоту дыхания по формуле:

г) устанавливают рассчитываемые параметры в меню настроек респиратора, проводят ИВЛ, регулируемую по объему.

д) с помощью газоанализатора, капнографа, пульсоксиметра, оксиграфа корректируют ЧД и ДО для достижения нормовентиляции и нормоксемии.

е) при переходе на вспомогательную вентиляцию легких (ВВЛ) находят уровень инспираторного давления (давления поддержки, P_PS), при котором инспираторное давление поддержки определяют путем деления максимального давления в дыхательных путях больного на вдохе (Р_мвд) на три. Этот метод предполагает, что больной не способен поддерживать давление в три раза выше Р_мвд без утомления.

ж) находят оптимальное положительное давления в конце выдоха (ПДКВ) путем измерения растяжимости легких и доставки кислорода. Эти показатели измеряют при различных эмпирически выбираемых уровнях ПДКВ. Такой метод выбора ПДКВ называется “титрованием ПДКВ”. Оптимальным считается тот уровень ПДКВ, при котором растяжимость легких и доставка кислорода максимальны.

Способ имеет недостатки

1. При расчете дыхательного объема не учитывается рост, должная и избыточная массы пациента, возраст, в связи с чем имеется высокая вероятность развития баротравмы и волюмотравмы у больных с избыточной массой тела и у пожилых.

2. Не учитывается растяжимость легких и грудной клетки, что может приводить к подъему среднего давления в дыхательных путях и максимального давления на вдохе,

3. Способ определения уровня инспираторного давления (P_PS) предназначен только для перемежающейся или вспомогательной вентиляции и не может быть применен для принудительной вентиляции.

4. При расчете инспираторного давления поддержки (P_PS) по данному способу получаются низкие значения P_PS - 5-10 см вод.ст. - часто недостаточные для достижения необходимого дыхательного объема, особенно у больных с рестриктивными расстройствами.

5. Для расчета оптимального ПДКВ по динамике доставки кислорода необходимо иметь информацию о содержании кислорода в артериальной крови и сердечном выбросе. Информацию о последнем можно получить далеко не в каждом отделении реанимации интенсивной терапии в России.

6. Способ позволяет определить оптимальное ПДКВ только в момент измерения. Вместе с тем установленное оптимальное ПДКВ позволяет увеличить растяжимость легких уже в течение первых вдохов после установки. Затем оптимальное ПДКВ может стать неоптимальным (избыточным), когда легкие начинают избыточно раздуваться. В этом случае растет риск баро- и волюмотравмы. Таким образом, оптимальное ПДКВ является оптимальным лишь в течение ограниченного промежутка времени, пока механические свойства легких не претерпевают существенных изменений.

Мы считаем, что метод подбора ПДКВ, нацеленный на повышение растяжимости легких и доставки кислорода, целесообразно сочетать с другими методами повышения растяжимости легких и доставки кислорода, которые позволяют снижать ПДКВ во время ИВЛ (кинетическая терапия, ингаляция окиси азота, вентиляция с гелием). В этом случае риск развития нежелательных эффектов ПДКВ снижается.

7. Метод подбора ПДКВ “титрованием” показан больным с выраженными рестриктивными расстройствами (острое повреждение легких) и не может использоваться для профилактики рестриктивных расстройств у больных без значительного снижения растяжимости легких с сохранной доставкой кислорода. То есть способ пригоден только для лечения далеко зашедших тяжелых стадий острого повреждения легких.

Задачей настоящего изобретения является повышение качества лечения больных с дыхательной недостаточностью путем оптимизации длительной искусственной вентиляции легких на основе учета антропометрических характеристик больного, состояния газообмена и растяжимости легких - грудной клетки при смене режимов искусственной вентиляции легких.

Задача решается тем, что при проведении длительной вентиляции легких пациента взвешивают, устанавливают параметры работы респиратора: минутный объем вентиляции (MOB), дыхательный объем (ДО), частоту дыхания (ЧД), проводят принудительную ИВЛ, регулируемую по объему, и корректируют ЧД и ДО для достижения нормовентиляции и нормоксемии, определяют положительное давление в конце выдоха (ПДКВ), переходят на вспомогательную вентиляцию легких. Дополнительно учитывают рост (h), возраст (а) пациента, и с учетом полученных данных рассчитывают ДО по формуле:

где ДО - дыхательный объем, мл,

m_долж - должная масса тела пациента, кг,

m_изб - избыточная масса тела пациента, кг;

рассчитывают начальный минутный объем вентиляции (MOB_нач) по формуле:

где МОВ_нач - начальный минутный объем вентиляции, л/мин,

К - коэффициент увеличения метаболизма у пациентов при стрессе: при слабом стрессе К равен 1,2; при умеренном стрессе - 1,4; при тяжелом стрессе - 1,6; при лихорадке К увеличивается на 0,1 на каждый градус свыше 37° С;

m_долж - должная масса тела пациента, кг,

m_изб - избыточная масса тела пациента, кг;

определяют должную торакопульмональную растяжимость (С_долж) по формуле:

где С_долж - должная торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст.,

m_долж - должная масса тела, кг,

m_изб - избыточная масса тела, кг,

а - возраст, лет.

Находят начальную скорость потока газа на вдохе (F_нач) по формуле:

где F_нач - начальная скорость потока газа на вдохе, л/мин, С_долж - должная торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст. Устанавливают полученные параметры ДО, ЧД, F_нач, МОВ_нач в меню настроек респиратора и начинают ИВЛ, регулируемую по объему, с постоянной или с понижающейся формой потока газа на вдохе, выбирают ту форму потока газа на вдохе, при которой среднее давление в дыхательных путях (Р_сред) ниже, устанавливают функцию "автоматический вздох".

Устанавливают начальную длительность инспираторной паузы (Т_плато), чтобы начальное отношение вдоха к выдоху (I/Е_нач) было равно 1/1,5; при стабильной гемодинамике устанавливают начальное положительное давление конца выдоха (ПДКВ_нач) 5 см вод.ст, при нестабильной гемодинамике, устанавливают ПДКВ_нач 2 см вод.ст.

Синхронизируют больного с респиратором, определяют фактическую торакопульмональную растяжимость (С), рассчитывают и устанавливают уровень положительного давления конца выдоха для принудительной вентиляции (ПДКВ_прин) по формуле:

где ПДКВ_прин - положительное давление в конце выдоха для принудительной вентиляции легких, см вод.ст.,

С_долж - должная торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст.,

С - фактическая торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст. Находят и устанавливают скорость потока на вдохе (F) по формуле:

где F - скорость потока на вдохе, л/мин,

С_долж - должная торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст.,

С - фактическая торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст.

Рассчитывают и устанавливают отношение вдоха к выдоху (I/E) по формуле:

где I/E - отношение вдоха к выдоху,

С_долж - должная торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст.

В процессе принудительной ИВЛ, регулируемой по объему, определяют С не реже 1 раза в 12 часов и при изменении С корректируют ПДКВ и F, корректируют T_плато для достижения дыхательного комфорта больного.

Переходят к принудительной вентиляции, регулируемой по давлению, для чего рассчитывают и устанавливают начальное инспираторное давление для принудительной вентиляции легких, регулируемой по давлению (P_РСнач), по формуле:

где Р_РСнач - начальное инспираторное давление в режиме принудительной вентиляции легких, регулируемой по давлению,

ДО - дыхательный объем, мл,

С - фактическая торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст.

Устанавливают отношение вдоха к выдоху, равное рассчитанному.

Регулируют Р_РСнач для достижения дыхательного объема в режиме, регулируемом по давлению (ДО_РС), на 10% больше ДО и получают Р_РС.

В процессе принудительной ИВЛ, регулируемой по давлению, определяют С при каждой смене положения тела больного не реже 1 раза в 8 часов и при изменении С корректируют ПДКВ_прин, и Р_РС, регулируют отношение вдоха к выдоху (I/E) для достижения дыхательного комфорта больного.

Переходят от принудительной вентиляции легких в режим вспомогательной вентиляции легких, рассчитывают и устанавливают ПДКВ для вспомогательной вентиляции легких (ПДКВ_вспом) по формуле:

где ПДКВ_вспом - положительное давление в конце выдоха для вспомогательной вентиляции легких, см вод.ст.,

С_долж - должная торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст.,

С - фактическая торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст.,

Sens - чувствительность триггера респиратора, см вод.ст.; рассчитывают и устанавливают начальное давление поддержки (P_PSнач) для вспомогательной вентиляции легких, регулируемой по давлению, по формуле:

где P_PSнач - начальное давление поддержки в режиме вспомогательной вентиляции легких, регулируемой по давлению,

ДО - дыхательный объем, мл,

С - фактическая торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст.

Регулируют P_PSнач Для достижения дыхательного объема во вспомогательном режиме, регулируемом по давлению (ДО_PS), на 10% больше ДО и получают P_PS, регулируют отношение вдоха к выдоху (I/E) для достижения дыхательного комфорта больного.

В процессе вспомогательной ИВЛ, регулируемой по давлению, определяют С при каждой смене положения тела больного не реже 1 раза в 8 часов и при изменении С корректируют ПДКВ_вспом и P_PS.

Установку фракции кислорода, подаваемого респиратором в дыхательный контур (FiO₂), производят под контролем данных пульсоксиметрии или анализа газов крови для достижения SpO₂ 94-100%, РаО₂ 75-200 мм рт.ст., изменение MOB_нач путем изменения ЧД производят под контролем данных капнографии для достижения EtСО₂ от 32 до 45 мм рт.ст, получают MOB.

Определяют тип конституции пациента, находят должную массу тела (m_долж) по формуле:

где m_долж - должная масса тела, кг,

h - рост, м,

тип конституции: астенический - 1, нормостенический - 2, гиперстенический - 3.

При возрасте пациента (а) 30 лет и моложе С_долж определяют по формуле:

где С_долж - расчетная торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст.,

m_долж - должная масса тела, кг,

m_изб - избыточная масса тела, кг.

ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА, НОВИЗНА СПОСОБА

Заявляемый способ основан на учете растяжимости легких - грудной клетки и на принципе минимизации среднего давления в дыхательных путях, использование которых позволяет снизить отрицательное влияние ИВЛ методом вдувания на легкие, системную и церебральную гемодинамику при сохранении адекватного легочного газообмена и дыхательного комфорта.

В подавляющем большинстве случаев показанием к длительной ИВЛ являются нарушение вентиляционно-перфузионных отношений и снижение растяжимости легких вследствие развития острого повреждения легких (ОПЛ), в основе которого лежит неравномерный интерстициальный отек легких. Применение ИВЛ методом вдувания при ОПЛ патогенетически обосновано, поскольку положительное внутри грудное давление оказывает антиотечное действие на ткань легких. Для усиления этого эффекта создают положительное давление в конце выдоха (ПДКВ), проводят инверсию вдоха к выдоху, причем чем более выражены отек и рестрикция легких, тем большие величины ПДКВ и большую инверсию вдоха приходится применять. Замечено, что при увеличении ПДКВ и удлинении вдоха происходит улучшение антиотечного влияния ИВЛ на легкие, пропорциональное среднему внутригрудному давлению. В условиях механической вентиляции легких у больных с ОПЛ, оксигенация артериальной крови напрямую зависит от генерируемого среднего давления в альвеолах. Эквивалентом среднего давления в альвеолах является среднее давления в дыхательных путях, измеряемое в трахее (P_ср.тр, P_сред). Причем чем более выражена рестрикция легких, тем большие значения Р_ср.тр (Р_сред) необходимы. [Власенко А.В., Неверин В.К. Оптимизация параметров механической вентиляции легких с управляемым объемом у больных с острым двусторонним и односторонним паренхиматозным повреждением легких// Пособие для врачей. - М. - 2002. - 48 с.].

На основании вышесказанного можно сделать вывод: величина среднего давления в дыхательных путях - ценный диагностический показатель, измерение которого в процессе ИВЛ у пострадавших с ТЧМТ позволяет подбирать оптимальный режим ИВЛ с целью купирования интерстициального отека легких, повышения оксигенации артериальной крови и профилактики ИВЛ-зависимого подъема внутричерепного давления.

Известно, что при рестриктивных расстройствах в легких антиотечное и антиателектатическое действие вентиляции методом вдувания не легочную ткань генерируется средним давлением в альвеолах.

Отсюда вытекает, что при настройке режима ИВЛ величина Р_ср.тр, создаваемого респиратором, должна быть прямопропорциональна степени рестрикции. В свою очередь Р_ср.тр зависит от характеристик режима ИВЛ: дыхательного объема, частоты дыхания, потока на вдохе, длительности вдоха, длительности выдоха, уровня положительного давления в конце выдоха (ПДКВ), величины инспираторного давления на вдохе в режиме, регулируемом по давлению. Следовательно, чтобы перечисленные параметры ИВЛ обеспечивали Р_ср.тр, адекватное рестрикции, они также должны быть пропорциональны торакопульмональной растяжимости.

Таким образом, учет растяжимости легких - грудной клетки позволяет дифференцированно подходить к вентиляции пациентов с рестриктивными (снижение растяжимости) расстройствами и без таковых. Поэтому, мы включили показатель торакопульмональной растяжимости в формулы для расчета скорости потока на вдохе, ПДКВ, инспираторного давления в режиме, регулируемом по давлению, давления поддержки.

Растяжимость легких (податливость, комплайнс) является одним из основных наиболее информативных критериев острого повреждения легких. В практической деятельности более доступно определение общего комплайнса легких - грудной клетки, который имеет возрастные изменения. Растяжимость легких - грудной клетки у основной массы людей начинает снижаться с возраста 30 лет [Шик Л.Л., Канаев Н.Н. Руководство по клинической физиологии дыхания. - М., 1980. - 376 с.; Физиологические основы здоровья человека. Под ред. Б.И.Ткаченко. - С-Пб. - Архангельск - 2001. - С.291-328].

Принцип минимизации отрицательного влияния ИВЛ на гемодинамику достигается снижением среднего давления в дыхательных путях (Р_сред). Наименьшее Р_сред возникает при полноценных вдохе (когда к началу выдоха вдох закончился) и выдохе (когда к началу вдоха выдох закончился). Этого можно достичь правильным выбором: а) скорости потока газа на вдохе и формы его кривой, б) дыхательного объема, в) частоты дыхания, г) отношения вдоха к выдоху.

Описываемый способ расчета параметров длительной ИВЛ с целью ее оптимизации наиболее целесообразно использовать во время ИВЛ современными микропроцессорными сервовентиляторами (сервореспираторами), поскольку в них предусмотрена возможность регулирования всех упомянутых в способе параметров: дыхательного объема, частоты дыханий, потока на вдохе, длительности вдоха, длительности выдоха, уровня положительного давления в конце выдоха (ПДКВ), величины инспираторного давления на вдохе в режиме, регулируемом по давлению, формы кривой потока на вдохе. Предпочтительнее использовать децелерирующую (понижающуюся) форму кривой потока на вдохе, т. к. минимизация среднего давления в дыхательных путях при децелерирующей кривой потока на вдохе достигается при сохранении более физиологичного отношения вдоха к выдоху. Допустимо также использовать постоянную или синусоидальную формы кривых потока на вдохе. Акцелерирующая (повышающаяся) форма вдоха при данном способе не используется.

Новизна способа заключается в том, что при определении MOB, ДО, ЧД, С_расч учитывают рост, возраст, тип конституции человека.

Это позволяет провести расчет параметров вентиляции с учетом механических свойств системы дыхания, связанных с морфологическими и возрастными изменениями, и снизить давление в дыхательных путях во время ИВЛ, тем самым уменьшить негативное воздействие вентиляции методом вдувания на гемодинамику, достичь ее стабильности.

Предложены формулы, позволяющие получить данные MOB, ДО, ЧД, Р_PC и ПДКВ для принудительной вентиляции, P_PS и ПДКВ для вспомогательной вентиляции с учетом возраста, роста, типа конституции и массы. После синхронизации пациента с респиратором предложены способы корректировки Р_PC и P_PS по достижению рассчитанного ДО, отношения вдоха к выдоху (I/E) по достижению дыхательного комфорта, ЧД и ДО с помощью капнографии для достижения EtCO₂ 30-40 мм рт.ст., FiO₂ по данным пульсоксиметрии для достижения SpO₂ 94-100%.

Это позволяет добиться нормовентиляции или умеренной гипервентиляции, нормоксемии, дыхательного комфорта, избежать роста давления в дыхательных путях и таких осложнений, как баротравма и волюмотравма легких, рестриктивных расстройств. Капнография и пульсоксиметрия дают информацию о газообмене в реальном режиме времени.

Определение растяжимости легких не реже чем 1 раз в 8 часов с последующей коррекцией ПДКВ и F позволяет своевременно устранять неполноценность вдоха и выдоха. В результате способ позволяет проводить вентиляцию легких с наиболее физиологичными соотношениями вдоха к выдоху (от 1:1 до 1:3), с наиболее физиологичными формами кривой вдоха (понижающаяся, постоянная) с отказом, по возможности, от длительной инспираторной паузы (более 0,4 сек для понижающейся формы потока на вдохе, более 0,8 сек для постоянной формы потока на вдохе) и от высоких значений положительного давления конца выдоха (ПДКВ, более 10 см вод.ст.).

Совокупность существенных признаков “щадящей ИВЛ” позволяет предотвратить ауто-ПДКВ, снизить отрицательное влияние ИВЛ на гемодинамику при сохранении адекватного легочного газообмена и дыхательного комфорта.

Таким образом, способ предназначен для оптимизации традиционной длительной ИВЛ, при которой производится смена режимов ИВЛ, имеющая целью обеспечение адекватной вентиляции легких на всех этапах принудительной и вспомогательной ИВЛ. Достигаются все 4 критерия адекватности искусственной вентиляции легких (ИВЛ):

- соответствие газообмена метаболическим потребностям пациента (отсутствие кислородного долга, нормовентиляция), что достигается за счет учета данных пульсоксиметрии, капнографии, исследования кислотно-щелочного состояния крови (КЩС);

- стабильность системной и органной гемодинамики (отсутствие отрицательного влияния ИВЛ на работу сердца, головного мозга), что достигается за счет использования принципа минимизации среднего давления в дыхательных путях;

- соответствие вентиляции механическим свойствам легких - грудной клетки (отсутствие баро-, волюмотравмы), что достигается за счет учета торакопульмональной растяжимости (С);

- дыхательный комфорт пациента (отсутствие одышки, наличие синхронизации пациента с респиратором), достижение которого является обязательным условием при коррекции параметров ИВЛ, особенно во время вспомогательной вентиляции легких.

Способ проводится современными сервовентиляторами в отделениях реанимации и интенсивной терапии у больных с сохранной газотранспортной функцией крови (отсутствие гемической гипоксии). Способ эффективен на фоне регулярного позиционирования больного (смен положений тела, кинетической терапии) и санации трахеобронхиального дерева.

СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ

Перед началом ИВЛ определяют массу пациента (m, кг), измеряют его рост (h, см), фиксируют возраст (а, лет).

Находят должную (m_долж, кг) и избыточную массы (m_изб, кг) по формулам:

где m_долж - должная масса пациента, кг,

m_изб - избыточная масса тела пациента, кг;

m - фактическая масса пациента, кг

тип конституции: астенический - 1, нормостенический - 2, гиперстенический - 3,

h - рост, м,

Если избытка массы у пациента нет (m_изб≤_{0), то величину избыточной массы принимают за ноль:}

m_изб=0.

Определяют начальный минутный объем вентиляции (МОВ_нач, мл/мин) по формуле:

где МОВ_нач - начальный минутный объем вентиляции, л/мин,

К - коэффициент увеличения метаболизма у пациентов при стрессе: при слабом стрессе К равен 1,2; при умеренном стрессе - 1,4; при тяжелом стрессе - 1,6; при лихорадке К увеличивается на 0,1 на каждый градус свыше 37° С.

Если стресса нет, то коэффициент увеличения метаболизма равен 1(К=1). Если избыточной массы нет, то MOB=К× m_долж×_100.

Находят дыхательный объем (ДО, мл)

ДО=m_долж×_{7+mизб×3.}

Находят частоту дыханий (ЧД, 1/мин)

ЧД=МОВ_нач/ДО.

Определяют расчетную торакопульмональную растяжимость (С_долж) по формулам

для пациентов старше 30 лет с избытком массы (а>30, m_изб≥_0).

С_долж=m_долж-m_изб/3, для пациентов 30 лет и моложе с избытком массы (а≤ 30, m_изб≥_0),

С_долж=m_долж-(а-30)/3, для пациентов старше 30 лет без избытка массы (а>30, m_изб<0),

С_долж=m_долж, для пациентов 30 лет и моложе без избытка массы (а≤ 30, m_изб<0),

где С_долж - расчетная растяжимость легких - грудной клетки, мл/см вод.ст;

m_долж - должная масса тела, кг,

m_изб - избыточная масса тела, кг,

а - возраст, лет.

Находят начальную скорость потока газа на вдохе (F_нач, л/мин) по формуле

Полученные данные ДО, ЧД, F_нач, MOB_нач вносят в меню настроек респиратора. До подключения больного к респиратору начинают принудительную ИВЛ, регулируемую по объему (VCV в режиме IPPV, CMV), с постоянной или с понижающейся формой потока газа на вдохе, при которой среднее давление в дыхательных путях (Р_сред) ниже. Подключают функцию "автоматический вздох". Устанавливают длительность инспираторной паузы (плато), чтобы начальное отношение вдоха к выдоху (I/Е_нач) было равно 1/1,5.

Все вышеперечисленные расчеты и настройки респиратора целесообразно делать прежде, чем больной поступит в отделение реанимации - пока он находится в операционной или в приемном отделении (в санпропускнике). Для проведения расчетов и настройки режима ИВЛ анестезиолог, принимающий больного, должен заблаговременно сообщить реаниматологу рост, вес, возраст и тип конституции больного.

После настройки режима ИВЛ подключают больного к респиратору.

Здесь и далее на всех этапах ИВЛ производят установку фракции кислорода, подаваемого респиратором в дыхательный контур (FiO₂), под контролем данных пульсоксиметра или газоанализатора для достижения SpO₂ 94-100%, РаО₂ 75-200 мм рт.ст. Производят коррекцию МОВ_нач путем изменения ЧД для достижения EtCO₂ или РаСО₂ от 32 до 45 мм рт.ст. по данным капнографа или газоанализатора, получают MOB.

Синхронизируют больного с респиратором (анальгоседация, миорелаксация, временная гипервентиляция) для исключения спонтанной дыхательной активности.

С помощью респиратора, спирографа или дыхательного монитора определяют растяжимость легких-грудной клетки (торакопульмональную растяжимость, С, мл/см вод.ст.).

Рассчитывают и устанавливают уровень положительного давления конца выдоха для принудительной вентиляции (ПДКВ_прин) по формуле

где ПДКВ_прин - положительное давление в конце выдоха для принудительной вентиляции легких, см вод.ст.,

С_долж - должная торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст.,

С - фактическая торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст.;

Находят и устанавливают скорость потока на вдохе по формуле

где F - скорость потока на вдохе, л/мин,

С_долж - должная торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст.,

С - фактическая торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст. Рассчитывают и устанавливают отношение вдоха к выдоху (I/E) по формуле

где I/E - отношение вдоха к выдоху,

С_долж - должная торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст.,

С - фактическая торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст. Устанавливают длительность инспираторной паузы (Т_плато), чтобы отношение вдоха к выдоху соответствовало рассчитанному I/E.

Если респиратор позволяет проводить принудительную вентиляцию, регулируемую по давлению и существуют клинические показания для ее проведения, то переходят к ИВЛ, регулируемой по давлению, для чего рассчитывают и устанавливают начальное инспираторное давление (Р_PCнач) для принудительной вентиляции легких, регулируемой по давлению, по формуле:

где Р_PCнач - начальное инспираторное давление в режиме принудительной вентиляции легких, регулируемой по давлению,

ДО - дыхательный объем, мл,

С - фактическая торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст. Устанавливают отношение вдоха к выдоху равное рассчитанному I/E.

Регулируют Р_PCнач, для достижения дыхательного объема в режиме, регулируемом по давлению (ДО_PC), на 10% больше ДО и получают Р_PC.

При переходе по клиническим показаниям от принудительной ИВЛ в режим вспомогательной ИВЛ рассчитывают и устанавливают ПДКВ для вспомогательной вентиляции легких (ПДКВ_вспом) по формуле

где ПДКВ_вспом - положительное давление в конце выдоха для вспомогательной вентиляции легких, см вод.ст.,

С_долж - должная торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст.,

С - фактическая торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст.,

Sens - чувствительность триггера респиратора, см вод.ст. Если респиратор позволяет проводить вспомогательную вентиляцию, регулируемую по давлению, и существуют клинические показания для ее проведения, то рассчитывают и устанавливают начальное давление поддержки (P_PSнач) Для вспомогательной вентиляции легких, регулируемой по давлению, по формуле

где P_PSнач - начальное давление поддержки в режиме вспомогательной вентиляции легких, регулируемой по давлению,

ДО - дыхательный объем, мл,

С - фактическая торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст.

Регулируют P_PSнач для достижения дыхательного объема в режиме вспомогательной ИВЛ, регулируемой по давлению (ДО_PS), на 10% больше ДО и получают P_PS.

В процессе принудительной и вспомогательной ИВЛ, регулируемой по давлению, определяют С при каждой смене положения тела больного не реже 1 раза в 8 часов и при изменении С корректируют ПДКВ_прин и Р_РС (для принудительной вентиляции), ПДКВ_вспом и P_PS (для вспомогательной вентиляции), регулируют отношение вдоха к выдоху (I/E) для достижения дыхательного комфорта. Устанавливают минимальное соотношение вдоха к выдоху (I/E), при котором обеспечивается дыхательный комфорт пациента. В случае когда дыхательный комфорт не достигается (больной не синхронен с респиратором), проводят другие методы синхронизации больного с респиратором (анальго-седация, миорелаксация, временная гипервентиляция).

Если респиратор не позволяет проводить вспомогательную вентиляцию, регулируемую по давлению, либо отсутствуют клинические показания для ее применения, то переходят к вспомогательной ИВЛ, регулируемой по объему.

В процессе принудительной и вспомогательной ИВЛ, регулируемой по объему, определяют С 1 раз в 12 часов и при изменении С корректируют ПДКВ_прин, ПДКВ_вспом и F, после чего регулируют длительность инспираторной паузы для достижения дыхательного комфорта. Устанавливают минимальную длительность инспираторной паузы (Т_плато), при которой обеспечивается дыхательный комфорт пациента. В случае когда дыхательный комфорт не достигается (больной не синхронен с респиратором), проводят другие методы синхронизации больного с респиратором (анальго-седация, миорелаксация, временная гипервентиляция).

Динамическая коррекция настроек респиратора проводится на фоне регулярного позиционирования больного (смен положений тела, кинетической терапии) и санации трахеобронхиального дерева.

ПРИМЕР 1

Больной Е., 37 лет, диагноз: ножевое проникающее торакоабдоминальное ранение слева, ранение межжелудочковой перегородки сердца, не проникающее в полость сердца, сквозное ранение диафрагмы, гемоторакс слева, травматический шок 3 степени. Состояние при поступлении крайне тяжелое, обусловлено дыхательной недостаточностью, травматическим шоком. Выраженный кардиальный болевой синдром. Сознание угнетено до умеренного оглушения. Кожные покровы бледно-цианотичные, покрыты холодным потом. Видимые слизистые анемичные, пониженной влажности. Дыхание самостоятельное, аускультативно ослаблено слева в нижних отделах, частота дыхания 28 в минуту. Рентгенографически: гемоторакс слева. Артериальное давление 90/50 мм рт.ст, частота сердечных сокращений 120 ударов в минуту. Живот болезнен в эпигастрии слева. Диурез снижен. Начато проведение противошоковых мероприятий. Больной взвешен. Масса тела 88 кг. Определен рост - 185 см. Измерена температура тела - 36,8° С. Определен тип конституции (телосложения) - нормостенический. Оценена степень стресса - тяжелая, так как больной находился в состоянии шока, имелся болевой синдром. На основании степени стресса коэффициент увеличения метаболизма -1,6.

По жизненным показаниям проведена операция: торакотомия слева, ушивание ран сердца и диафрагмы, дренирование плевральной полости по Бюлау слева. Обезболивание: эндотрахеальный наркоз, центральная анальгезия кетамином. Учитывая, что больному была показана длительная ИВЛ, анестезиологом-реаниматологом были рассчитаны параметры искусственной вентиляции, по которым были настроены респираторы РО-6 (в операционной) и Puritan Bennett 7200 АЕ (в отделении реанимации). Производились следующие вычисления:

m_долж=(22+тип конституции)× h²=(22+2)× 1,85²=82,14≈ 82 кг,

m_изб=m-m_долж=88-82=6 кг,

МОВ_нач=К× (m_долж×_{100+mизб×60)=1,6× (82× 100+6× 60)=13696≈ 13700 мл/мин.}

ДО=m_долж×_{7+mизб×3=82× 7+6× 3=592≈ 590 мл.}

ЧД=МОВ_нач/ДО=13700/590=23,22≈ 23 в мин.

По рассчитанным параметрам настроен респиратор РО-6, который позволяет проводить только принудительную вентиляцию, регулируемую по объему, с отношением вдоха к выдоху 1/2. Учитывая наличие постгипоксического состояния в дыхательный контур подавался чистый кислород (закись азота не была показана). Таким образом, вентиляция во время операции проводилась с дыхательным объемом 590 мл с частотой 23 вдоха в минуту, с отношением вдоха к выдоху 1/2, с подачей 100% кислорода. В ходе операции во время ревизии перикарда и ушивания раны сердца произошло 3 последовательных остановки сердца длительностью 1 минута каждая. Во время остановок проводился прямой массаж сердца. Гемодинамика была стабилизирована на фоне введения вазопрессоров, кардиотоников и гормонов на цифрах: пульс 106 в мин, АД 120/70 мм рт.ст. Общая длительность гипотонии менее 70 мм рт.ст. составила 20 минут. В последующем гемодинамика поддерживалась на нормальных цифрах путем введения катехоламинов. До окончания операции анестезиологом-реаниматологом были рассчитаны параметры искусственной вентиляции, дополняющие MOB, ДО, ЧД, для планирующейся пролонгированной ИВЛ в отделении реанимации респиратором Puritan Веnnett 7200 АЕ. Проводили вычисления должной торакопульмональной растяжимости (С) и потока на вдохе (F).

Так как больной Е. старше 30 лет и имеет избыток массы тела (а>30, m_изб≥_{0), то должную торакопульмональную растяжимость вычисляли по формуле:}

Так как истинная (фактическая) торакопульмональная растяжимость в операционной определена быть не могла (отсутствовал дыхательный монитор, спирограф), то рассчитали начальную скорость потока на вдохе по формуле:

Полученные данные ДО, ЧД, F_расч, МОВ_нач внесли в меню настроек респиратора Puritan Bennett 7200 АЕ. Установили постоянную форму кривой потока на вдохе, включили функцию “автоматический вздох” (по два вздоха объемом 900 мл 12 раз в час). Для достижения отношения вдоха к выдоху 1/1,5 установили инспираторную паузу (плато) длительностью 0,4 сек.

Транспортировали больного из операционной в реанимацию, продолжили принудительную вентиляцию, регулируемую по объему, с подачей 80% кислорода (эмпирически). Определили SpO₂ - 100%. Определили РаО₂ – 245 мм рт.ст. Снизили установленное эмпирически значение FiO₂ с 0,8 до 0,6, при этом SpО₂ - 99%, РаО; - 198 мм рт.ст.

Так как синхронизация больного с респиратором в ближайшем послеоперационном периоде была хорошая, то мер по адаптации больного к респиратору не потребовалось. Определили торакопульмональную растяжимость - 46 мл/см вод.ст. Рассчитали скорость потока на вдохе (F), величину положительного давления в конце выдоха для принудительной вентиляции (ПДКВ_прин), отношение вдоха к выдоху (I/E). Делали следующие вычисления:

F=(С_долж+2С)/3=(78+2× 46)/3=56,6≈ 57 л/мин,

ПДКВ_прин=5(С_долж-С)/С+2=5(78-46)/46+2=5,48≈ 5,5 см вод.ст.

I/E=(С_долж+С)/3С=(78+46)/(3× 46)=0,89=1/1,12≈ 1/1,1

Установили длительность инспираторной паузы (Т_плато) 0,57 с, чтобы отношение вдоха к выдоху соответствовало рассчитанному.

Оценены показания к проведению принудительной ИВЛ, регулируемой по давлению. Учитывая тяжесть и нестабильность состояния больного, отсутствие условий для развития баротравмы легких и с целью предотвращения гиповентиляции и гипоксемии при возможном незамеченном прогрессировании отека легких решено, что показаний для перехода на прессконтролируемую вентиляцию в данный момент нет.

Продолжали вентиляцию в установленном режиме, регулируемом по объему, проводили мероприятия по нормализации гомеостаза, проводили лаваж трахеобронхиального дерева, перкуторный массаж грудной клетки. В течение этого периода больного 8 раз поворачивали (позиционировали), 2 раза через 12 часов определяли торакопульмональную растяжимость (С). Для определения фактической торакопульмональной растяжимости (С) дополнительно синхронизировали больного с респиратором с помощью промедола (20 мг), сибазона (10 мг). В дальнейшем для синхронизации больного с респиратором использовали морфин 10 мг.

За этот период торакопульмональная растяжимость существенно не изменилась. Состояние больного оставалось крайне тяжелым за счет постреанимационной болезни.

Через 24 часа после операции торакопульмональная растяжимость снизилась до 37 мл/см вод.ст. Сделано заключение о нарастании интерстициального отека легких. Учитывая прогрессирование отека легких, появление условия для развития баротравмы легких, выставили показания к переходу на принудительную вентиляцию, регулируемую по давлению. Рассчитали и установили Р_PSнач, ПДКВ_прин, I/E по формулам:

Откорректировали Р_PSнач, Для достижения ДО_РС на 10% больше (ДО× 1,1 =0,59× 1,1=0,65) и получили Р_PS=19 см вод.ст.

В дальнейшем определяли С при каждой смене положения тела больного 1 раз в 2 часа. Торакопульмональная растяжимость (С) постепенно увеличивалась. Дважды при изменении С проводили расчет и корректировку Р_PСнач, ПДКВ_прин, I/E по вышеописанным формулам. Через 2 суток после операции С 57 мл/см вод.ст. Рассчитали и установили Р_PСнач, ПДКВ_прин, I/E:

Корректировка Р_PСнач, для достижения ДО_PС на 10% больше (ДО× 1,1= 0,59× 1,1=0,65) не потребовалась, так как при Р_PС 11 см вод.ст. дыхательный объем был 0,66 л.

При появлении признаков спонтанной дыхательной активности отрегулировали соотношение вдоха к выдоху - установили I/E, равное 1 (1/0,9) - минимальное значение, при котором обеспечивался дыхательный комфорт больного (отсутствовало спонтанное дыхание).

Продолжали принудительную ИВЛ, регулируемую по давлению, медикаментозную синхронизацию больного с респиратором, воздерживались от перехода на вспомогательную вентиляцию в связи с имеющимися грубыми нарушениями по нейродинамике в стволовых структурах головного мозга (проявление постгипоксической энцефалопатии).

В дальнейшем определяли С при каждой смене положения тела больного. Торакопульмональная растяжимость постепенно увеличивалась. Проводили расчет и корректировку Р_PCнач, и ПДКВ_прин, I/E по вышеописанным формулам. Через 8 суток после операции С 70 мл/см вод.ст. К этому времени больной проделал положительную динамику в неврологическом статусе, появилась возможность перевести больного на вспомогательное дыхание в режиме SIMV с поддержкой давлением. Установлена чувствительность триггера (Sens) 3 см вод.ст.

Рассчитали и установили P_PSнач, Р_PCнач, ПДКВ_вспом, I/E:

P_PSнач=0,9× ДО/С=0,9× 590/70=7,58≈ 8 см вод.ст.

Р_PCнач=1,1× ДО/С=1,1× 590/70=9,27≈ 9 см вод.ст.

ПДКВ_вспом=5(С_долж-С)/С+Sens+2=5(78-70)/70+3+2=5,57≈ 5,6 см вод.ст.

I/E=(С_долж+С)/3С=(78+70)/(3× 70)=0,7=1/1,4≈ 1/1,4

Откорректировали P_PSнач, Для достижения ДO_PS, на 10% больше должного (ДО× 1,1=0,59× 1,1=0,65) и получили P_PS=7 см вод.ст. Корректировка Р_PCнач, для достижения ДО_PC на 10% больше должного (ДО× 1,1=0,59× 1,1=0,65 л) не потребовалась, так как при Р_PC 9 см вод.ст. дыхательный объем был 0,65 л. Отрегулировали соотношение вдоха к выдоху - установили I/E, равное 1/1,2 - минимальное значение, при котором достигался дыхательный комфорт больного.

На 14 сутки лечения больной проделал значительную динамику по общему состоянию и неврологическому статусу. Торакопульмональная растяжимость - 72 мл/см вод.ст. Было решено перевести больного на другой режим вспомогательной ИВЛ - спонтанное дыхание под положительным давлением в дыхательных путях с поддержкой давлением (СРАР+PS). Установили чувствительность триггера (Sens) 1 см вод.ст.

Рассчитали и установили P_PSнач, Р_PCнач, ПДКВ_вспом.

P_PSнач=1,1× ДО/С=1,1× 590/72=7,37≈ 7 см вод.ст.

ПДКВ_вспом=5(С_долж-С)/С+Sens+2=5(78-72)/72+1+2=3,42≈ 3,4 см вод.ст.

Откорректировали P_PSнач для достижения ДО_PS на 10% больше должного (ДО× 1,1=0,59× 1,1=0,65 л) и получили P_PS=8 см вод.ст.

В процессе длительной ИВЛ в отделении реанимации в дыхательный контур подавали кислород (FiO₂ 0,6-0,25), что обеспечивало нормальную сатурацию гемоглобина кислородом (SpO₂ 94-99% по данным пульсоксиметрии). На фоне инфузионно-трансфузионной терапии уровень гемоглобина не снижался ниже 90 г/л.

На 22 сутки после операции больной был успешно переведен на спонтанное дыхание и экстубирован. На 23 сутки переведен в отделение сердечно-сосудистой хирургии. Исход: улучшение.

ПРИМЕР 2

Больной Ш., 18 лет, диагноз: септикопиемия, гнойный эпидурит, гемматогенный остеомиелит правой большеберцовой кости, гонит слева, инфильтрат средней трети левого плеча. Состояние при поступлении крайне тяжелое, обусловлено септическим шоком, дыхательной недостаточностью. Сознание угнетено до глубокого оглушения. Выражен болевой синдром в грудном отделе позвоночника. Кожные покровы бледно-цианотичные, теплые. Правый коленный сустав увеличен в размерах, гиперемирован, болезнен, нарушена его подвижность. Видимые слизистые анемичные, пониженной влажности. Дыхание самостоятельное, частота дыхания 38 в минуту. Артериальное давление 80/40 мм рт.ст, частота сердечных сокращений 120 ударов в минуту.

Диурез снижен. Начато проведение противошоковых мероприятий. Больной взвешен. Масса тела 49 кг. Определен рост - 163 см. Измерена температура тела - 38,0° С. Определен тип конституции (телосложения) - астенический. Оценена степень стресса - тяжелая, так как больной находился в состоянии шока, имелся болевой синдром. На основании степени стресса и температуры тела коэффициент увеличения метаболизма - 1,7.

По экстренным показаниям проведена операция: гемиляминэктомия С₆, Th₁, Тh₃, Th₅, Th₇, Th₉, Тh₁₁, дренирование эпидурального пространства; остеоперфорация большеберцовой кости справа, постановка дренажа, вскрытие инфильтрата средней трети левого плеча, торакотомия слева, ушивание ран сердца и диафрагмы, дренирование плевральной полости по Бюлау слева. Обезболивание: эндотрахеальный наркоз, центральная анальгезия фентанилом и кетамином. Учитывая, что больному была показана длительная ИВЛ, анестезиологом-реаниматологом были рассчитаны параметры искусственной вентиляции, по которым были настроены респираторы РО-6 (в операционной) и Puritan Bennett 7200 АЕ (в отделении реанимации). Производились следующие вычисления:

m_долж=(22+ тип конституции)× h²=(22+1)× 1,63²=61,1≈ 61 кг,

Избыточной массы нет, то есть m_изб=0.

МОВ_нач=К× (m_долж×_{100+mизб×60)=1,7× (61× 100+0× 60)=10370≈ 10400 мл/мин.}

ДО=m_долж×_{7+mизб×3=61× 7+0× 3=427≈ 430 мл.}

ЧД=МОВ_нач/ДО=10400/430=24,19≈ 24 в мин.

По рассчитанным параметрам настроен респиратор РО-6. Во время наркоза в дыхательный контур подавался чистый кислород (закись азота не была показана). Таким образом, вентиляция во время операции проводилась с дыхательным объемом 430 мл, с частотой 24 вдоха в минуту, с отношением вдоха к выдоху 1/2, с подачей 100% кислорода. В ходе операции гемодинамика была стабилизирована на фоне введения вазопрессоров, кардиотоников и гормонов на цифрах: пульс 120 в мин, АД 100/60 мм рт.ст. В последующем гемодинамика поддерживалась на нормальных цифрах путем введения катехоламинов. До окончания операции анестезиологом-реаниматологом были рассчитаны параметры искусственной вентиляции, дополняющие МОВ_нач, ДО, ЧД, для планирующейся пролонгированной ИВЛ в отделении реанимации респиратором Puritan Bennett 7200 АЕ. Проводили вычисления должной торакопульмональной растяжимости (С) и потока на вдохе (F).

Так как больной Ш. младше 30 лет (а<30), то должную торакопульмональную растяжимость вычисляли по формуле:

Так как истинная (фактическая) торакопульмональная растяжимость в операционной определена быть не могла (отсутствовал дыхательный монитор, спирограф), то рассчитали начальную скорость потока на вдохе по формуле:

Полученные данные ДО, ЧД, F_расч, МОВ_нач внесли в меню настроек респиратора Puritan Bennett 7200 АЕ. Установили постоянную форму кривой потока на вдохе, включили функцию “автоматический вздох” (по два вздоха объемом 700 мл 12 раз в час). Для достижения отношения вдоха к выдоху 1/1,5, установили инспираторную паузу (Т_плато) длительностью 0,4 сек.

Транспортировали больного из операционной в реанимацию, продолжили принудительную вентиляцию, регулируемую по объему с подачей 80% кислорода (эмпирически). Определили SрO₂ - 100%. Определили РаO₂ - 288 мм рт.ст. Снизили установленное эмпирически значение FiO₂ с 0,8 до 0,5, при этом SpO₂ - 100%, РаО₂ - 203 мм рт.ст.

Так как синхронизация больного с респиратором в ближайшем послеоперационном периоде была хорошая, то мер по адаптации больного к респиратору не потребовалось. Определили торакопульмональную растяжимость - 35 мл/см вод.ст. Рассчитали скорость потока на вдохе (F), величину положительного давления в конце выдоха для принудительной вентиляции (ПДКВ_прин), отношение вдоха к выдоху (I/E). Делали следующие вычисления:

F=(С_долж+2С)/3=(61+2× 35)/3=43,7≈ 44 л/мин,

ПДКВ_прин=5(С_долж-С)/С+2=5(61-35)/35+2=5,71≈ 5,7 см вод.ст.

I/Е=(С_долж+С)/3С=(61+35)/3× 35=0,91=1/1,09≈ 1/1,1

Установили длительность инспираторной паузы (Т_плато) 0,6 с, чтобы отношение вдоха к выдоху соответствовало рассчитанному.

Оценены показания к проведению принудительной ИВЛ, регулируемой по давлению. Учитывая тяжесть и нестабильность состояния больного, отсутствие условий для развития баротравмы легких и с целью предотвращения гиповентиляции и гипоксемии при возможном незамеченном прогрессировании отека легких, решено, что показаний для перехода на прессконтролируемую вентиляцию в данный момент нет.

Продолжали вентиляцию в установленном режиме, регулируемом по объему, проводили мероприятия по нормализации гомеостаза, проводили лаваж трахеобронхиального дерева, перкуторный массаж грудной клетки. В течение этого периода больного 8 раз поворачивали (позиционировали), 2 раза определяли торакопульмональную растяжимость (С). Для определения фактической торакопульмональной растяжимости (С) дополнительно синхронизировали больного с респиратором с помощью промедола (10 мг), сибазона (10 мг). В дальнейшем для синхронизации больного с респиратором использовали сибазон по 5 мг.

Через 24 часа после операции торакопульмональная растяжимость увеличилась до 40 мл/см вод.ст. Учитывая стабилизацию состояния гемодинамики и газообмена, выставили показания к переходу на принудительную вентиляцию, регулируемую по давлению. Рассчитали и установили Р_PCнач, ПДКВ_прин, I/E по формулам:

Коррекции Р_PCнач не потребовалось, так как ДО_PC был равен 0,48 л, то есть на 10% больше ДО(ДО× 1,1=0,43× 1,1=0,47).

В дальнейшем определяли С при каждой смене положения тела больного, через 2-3 часа. Торакопульмональная растяжимость постепенно снижалась, что объяснялось развитием острого повреждения легких. Дважды проводили расчет и корректировку Р_PCнач, ПДКВ_прин, I/E по вышеописанным формулам. Через 3 суток после операции С 30 мл/см вод.ст. рассчитали и установили Р_PCнач, ПДКВ_прин, I/E:

Откорректировали Р_PCнач для достижения ДО_PC на 10% больше ДО(ДО × 1,1=0,43× 1,1=0,47), получили Р_PC 15 см вод.ст.

При появлении признаков спонтанной дыхательной активности отрегулировали отношение вдоха к выдоху - установили I/E, равное 1(1/0,8) - минимальное значение, при котором обеспечивался дыхательный комфорт больного (отсутствовало спонтанное дыхание).

В течение 8 дней продолжали принудительную ИВЛ, медикаментозную синхронизацию больного с респиратором, воздерживались от перехода на вспомогательную вентиляцию в связи с сохраняющимся острым катаболическим, обусловленным сеспсисом.

Определяли С при каждой смене положения тела больного. Торакопульмональная растяжимость постепенно увеличивалась. Проводили расчет и корректировку Р_PCнач, ПДКВ_прин, I/E по вышеописанным формулам. Через 9 суток после операции С 41 мл/см вод.ст. К этому времени больной проделал положительную динамику - начал регрессировать сепсис, появилась возможность перевести больного на вспомогательное дыхание в режиме SIMV с поддержкой давлением. Установлена чувствительность триггера (Sens) I см вод.ст.

Рассчитали и установили P_PSнач, Р_PCнач, ПДКВ_вспом, I/E:

P_PSнач=0,9× ДО/С=0,9× 430/41=9,44≈ 9 см вод.ст.

Р_PCнач=1,1× ДО/С=1,1× 430/41=11,54≈ 12 см вод.ст.

ПДКВ_вспом=5(С_долж-С)/С+Sens+2=5(61-41)/41+1+2=5,44≈ 5,4 см вод.ст.

I/E=(С_долж+С)/3С=(61+41)/(3× 41)=0,83≈ 1/1,2

Откорректировали Р_PSнач для достижения ДО на 10% больше должного (ДО× 1,1=0,43× 1,1=0,47) и получили P_PS=10 см вод.ст. Корректировка Р_PCнач, для достижения ДO_PS на 10% больше ДО(ДО× 1,1=0,43× 1,1=0,47) не потребовалась, так как при Р_PC 12 см вод.ст. дыхательный объем был 0,49 л. Отрегулировали отношение вдоха к выдоху - установили I/E, равное 1/1,1 минимальное значение, при котором достигался дыхательный комфорт больного.

На 12 сутки лечения больной проделал значительную динамику по общему состоянию. Торакопульмональная растяжимость - 47 мл/см вод.ст. Было решено перевести больного на другой режим вспомогательной ИВЛ-спонтанное дыхание под положительным давлением в дыхательных путях с поддержкой давлением (СРАР+PS). Установили чувствительность триггера (Sens) 0,5 см вод.ст.

Рассчитали и установили P_PSнач, Р_PCнач, ПДКВ_вспом.

P_PSнач=0,9× ДО/С=0,9× 430/47=8,23≈ 8 см вод.ст.

ПДКВ_вспом=5(С_долж-С)/С+Sens+2=5(61-47)/47+0,5+2=3,99≈ 5,4 см вод.ст.

Коррекция P_PSнач не потребовалась, так как при P_PS=8 см вод.ст. ДO_PS был равен 0,47, то есть на 10% больше ДО.

В процессе длительной ИВЛ в отделении реанимации в дыхательный контур подавали кислород (FiO₂ 0,5-0,25), что обеспечивало нормальную сатурацию гемоглобина кислородом (SрO₂ 94-99% по данным пульсоксиметрии). На фоне инфузионно-трансфузионной терапии уровень гемоглобина не снижался ниже 90 г/л.

На 18 сутки после операции больной был успешно переведен на спонтанное дыхание и экстубирован. На 22 сутки переведен в отделение детской экстренной хирургии. Исход: улучшение.

По заявляемому способу обследовано 26 больных травматологического, нейротравматологического, нейрохирургического профилей, нуждающихся в ДИВЛ и не имеющих исходного специфического повреждения легких. Контролем послужила группа из 23 больных, сопоставимая по полу, возрасту, патологии, проводимому лечению. ИВЛ в обеих группах проводили респираторами Puritan-Bennett 7200, Puritan-Bennett 7200ae, Bear 1000. Группы различались по методике установки параметров ИВЛ.

В контрольной группе параметры ИВЛ устанавливались по традиционной методике [Марино П.Интенсивная терапия. - М. - 1998. - С.348-350]: дыхательный объем (ДО), минутный объем вентиляции (MOB), частоту дыхания (ЧД) рассчитывали по формулам:

Устанавливали рассчитываемые параметры в меню настроек респиратора, проводили ИВЛ, регулируемую по объему. С помощью газоанализатора, капнографа, пульсоксиметра корректировали ЧД и ДО для достижения нормовентиляции и нормоксемии. Инспираторное давление, контролируемое респиратором в режиме принудительной вентиляции, регулируемой по давлению, подбирали эмпирически для достижения рассчитанного ДО. При переходе на вспомогательную искусственную вентиляцию легких (ВИВЛ) находили уровень инспираторного давления (давления поддержки, P_PS), при котором инспираторное давление поддержки получали путем деления максимального давления в дыхательных путях больного на вдохе (Р_мвд) на три. Находили оптимальное положительное давления в конце выдоха (ПДКВ) путем измерения растяжимости легких и доставки кислорода. Эти показатели измеряли при различных эмпирически выбираемых, уровнях ПДКВ. Оптимальным считался тот уровень ПДКВ, при котором растяжимость легких и доставка кислорода максимальны.

В основной группе параметры ИВЛ устанавливались по предлагаемой методике.

Механику дыхания исследовали с помощью респираторов, дыхательного монитора Capnomac-Ultima фирмы Datex. Ежедневно сравнивали следующие параметры, характеризующие эффективность респираторной терапии: РаСО₂, Р_пик, Р_сред, С, уровень ПДКВ, F, P_PC, P_PS, длительность достижения нормовентиляции, дозу седативных, обезболивающих препаратов и миорелаксантов для синхронизации больного с респиратором.

Статистическая обработка данных проводилась в программе Instat.

Результаты исследования

На фиг.1, 2, 3 отражена динамика торакопульмональной растяжимости (С), уровня положительного давления конца выдоха (ПДКВ), уровня, контролируемого респиратором давления в режиме, регулируемом по давлению (Р_PC) в зависимости от способа проведения длительной ИВЛ. Результаты показывают, что при использовании предлагаемого способа проведения длительной ИВЛ (в основной группе) удается в более ранние сроки повысить торакопульмональную растяжимость, снизить ПДКВ и уровень Р_PC. Кроме того, в основной группе получено достоверное снижение частоты сердечных сокращений (р<0,05) и доз вазопрессорных, кардиотонических, седативных, миорелаксирующих препаратов. Транзиторные отличия изучаемых показателей в 6 сутки исследования были обусловлены тем, что основная масса больных основной группы была переведена на спонтанное дыхание и исключена из исследования. В основной группе остались наиболее тяжелые больные с острым повреждением легких, требующие более высоких величин ПДКВ и Р_PC.

Используемая в способе методика настройки параметров ИВЛ до подключения больного к респиратору позволила заблаговременно подбирать адекватные параметры ИВЛ у больных с разными ростом, массой тела, возрастом в 60% случаев против 33,3% в контрольной группе (1 этап), в 2 раза ускорила дальнейшую настройку респиратора, облегчила коррекцию параметров вентиляции в течение всего периода ИВЛ.

Выводы исследования

1. Учет антропометрических характеристик пациентов позволяет проводить установку параметров респиратора в процессе длительной ИВЛ в 2 раза быстрее, чем традиционно.

2. Применение способа проведения длительной ИВЛ, основанного на учете торакопульмональной растяжимости и на принципе минимизации среднего давления в дыхательных путях, во время длительной ИВЛ способствует снижению давления в дыхательных путях, снижает частоту сердечных сокращений, дозу кардиотоников.

3. Применение предложенного способа проведения длительной ИВЛ способствует росту торакопульмональной растяжимости с 3 суток.

4. Использование предложенного способа проведения длительной ИВЛ облегчает синхронизацию пациента с респиратором, снижает дозу седативных препаратов, миорелаксантов.

Изобретение относится к медицине, к реаниматологии и может быть использовано для проведения длительной искусственной вентиляции легких. Устанавливают параметры работы респиратора с учетом роста (h), возраста (а) и массы тела пациента (m); определяют должную торакопульмональную растяжимость (С_долж) с учетом массы тела пациента; определяют положительное давление в конце выдоха для принудительной вентиляции (ПДКВ_прин) с учетом торакопульмональной растяжимости легких; затем проводят принудительную ИВЛ, регулируемую по объему; корректировку ЧД и ДО до достижения нормовентиляции с последующим переходом на вспомогательную вентиляцию легких. Данное изобретение способствует снижению отрицательного влияния ИВЛ на легкие, системную и церебральную гемодинамику при сохранении адекватного легочного газообмена и дыхательного комфорта пациентов. 3 ил. 3 з.п. ф-лы.

1. Способ проведения длительной искусственной вентиляции легких (ИВЛ), включающий взвешивание пациента, установку параметров работы респиратора: минутного объема вентиляции (MOB), дыхательного объема (ДО), частоты дыхания (ЧД), фракции кислорода, подаваемого респиратором в дыхательный контур (FiO₂), проведение принудительной ИВЛ, регулируемой по объему, корректировку ЧД и ДО для достижения нормовентиляции, определение положительного давления в конце выдоха (ПДКВ), с переходом на вспомогательную вентиляцию легких, отличающийся тем, что дополнительно учитывают рост (h), возраст (а) пациента и с учетом полученных данных рассчитывают ДО по формуле

ДO=7×m_долж+m_изб;

где ДО - дыхательный объем, мл;

m_долж - должная масса тела пациента, кг;

m_изб - избыточная масса тела пациента, кг,

рассчитывают начальный минутный объем вентиляции (MOB_нач) по формуле

MOB_нач=К×(100×m_долж+60×m_изб),

где МОВ_нач - начальный минутный объем вентиляции, л/мин;

К - коэффициент увеличения метаболизма у пациентов при стрессе: при слабом стрессе К равен 1,2; при умеренном стрессе - 1,4; при тяжелом стрессе - 1,6; при лихорадке К увеличивается на 0,1 на каждый градус свыше 37°С;

m_долж - должная масса тела пациента, кг;

m_изб - избыточная масса тела пациента, кг;

определяют должную торакопульмональную растяжимость (С_долж) по формуле

С_долж=m_долж-m_изб/3-(а-30)/3;

где С_долж - должная торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст.;

m_долж - должная масса тела пациента, кг;

m_изб - избыточная масса тела пациента, кг;

а - возраст, лет;

находят начальную скорость потока газа на вдохе ((F_нач) по формуле

F_нач=0,8×С_долж,

где F_нач - начальная скорость потока газа на вдохе, л/мин;

С_долж - должная торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст.;

устанавливают полученные параметры ДО, ЧД, F_нач, МОВ_нач в меню настроек респиратора и начинают ИВЛ, регулируемую по объему, с постоянной или с понижающейся формой потока газа на вдохе, выбирают ту форму потока газа на вдохе, при которой среднее давление в дыхательных путях (Р_сред) ниже, устанавливают функцию “автоматический вздох”; устанавливают начальную длительность инспираторной паузы (Т_плато) чтобы начальное соотношение вдоха к выдоху (1/Е_нач) было равно 1/1,5; при стабильной гемодинамике устанавливают начальное положительное давление конца выдоха (ПДКВ_нач) 5 см вод.ст., при нестабильной гемодинамике, устанавливают ПДКВ_нач 2 см вод.ст.; синхронизируют больного с респиратором, определяют фактическую торакопульмональную растяжимость (С), рассчитывают и устанавливают уровень положительного давления конца выдоха для принудительной вентиляции (ПДКВ_прин) по формуле

ПДКВ_прин=5(С_долж-С)/С+2,

где ПДКВ_прин - положительное давление в конце выдоха для принудительной вентиляции легких, см вод.ст.;

С_долж - должная торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст.,

С - фактическая торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст.,

находят и устанавливают скорость потока на вдохе (F) по формуле

F=(С_долж+2С)/3,

где F - скорость потока на вдохе, л/мин;

С_долж - должная торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст.,

С - фактическая торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст.;

рассчитывают и устанавливают соотношение вдоха к выдоху (I/E) по формуле

I/E=(С_долж+С)/3С,

где I/E - соотношение вдоха к выдоху;

С_долж - должная торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст.,

в процессе принудительной ИВЛ, регулируемой по объему, определяют С не реже 1 раза в 12 ч и при изменении С корректируют ПДКВ и F, корректируют Т_плато для достижения дыхательного комфорта больного; переходят к принудительной вентиляции, регулируемой по давлению, для чего рассчитывают и устанавливают начальное инспираторное давление для принудительной вентиляции легких, регулируемой по давлению (Р_PCнач), по формуле

Р_PCнач=1,1×ДО/С,

где Р_PCнач - начальное инспираторное давление в режиме принудительной вентиляции легких, регулируемой по давлению;

ДО - дыхательный объем, мл;

С - фактическая торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст.;

рассчитывают и устанавливают соотношение вдоха к выдоху по ранее приведенной формуле; регулируют Р_PCнач для достижения дыхательного объема в режиме, регулируемом по давлению (ДОрс), на 10 % больше ДО и получают Р_PC; в процессе принудительной ИВЛ, регулируемой по давлению, определяют С при каждой смене положения тела больного не реже 1 раза в 8 ч и при изменении С корректируют ПДКВ_прин и Р_PC, регулируют соотношение вдоха к выдоху (I/E) для достижения дыхательного комфорта больного; переходят от принудительной вентиляции легких в режим вспомогательной вентиляции легких, рассчитывают и устанавливают ПДКВ для вспомогательной вентиляции легких (ПДКВ_вспом) по формуле

ПДКВ_вспом=5(С_долж-С)/С+2+Sens,

где ПДКВ_вспом - положительное давление в конце выдоха для вспомогательной вентиляции легких, см вод.ст.;

С_долж - должная торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст.;

С - фактическая торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст.;

Sens - чувствительность триггера респиратора, см вод.ст.,

рассчитывают и устанавливают начальное давление поддержки (Р_PSнач) для вспомогательной вентиляции легких, регулируемой по давлению, по формуле

Р_PSнач=0,9×ДО/С,

где Р_PSнач - начальное давление поддержки в режиме вспомогательной вентиляции легких, регулируемой по давлению;

ДО - дыхательный объем, мл;

С - фактическая торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст.,

регулируют Р_PSнач для достижения дыхательного объема в режиме вспомогательной ИВЛ, регулируемой по давлению (ДO_PS), на 10 % больше ДО и получают P_PS, регулируют соотношение вдоха к выдоху (I/E) для достижения дыхательного комфорта больного; в процессе вспомогательной ИВЛ, регулируемой по давлению, определяют С при каждой смене положения тела больного не реже 1 раза в 8 ч и при изменении С корректируют ПДКВ_вспом и P_PS.

m_долж=(22+тип конституции)×h²,

где m_долж - должная масса тела, кг;

h - рост, м;

тип конституции: астенический - 1, нормостенический - 2, гиперстенический - 3.

C_дол=m_долж-m_изб/3,

где С_дол - расчетная торакопульмональная растяжимость, мл/см вод.ст.;

m_долж - должная масса тела, кг;

m_изб - избыточная масса тела, кг.